I ricercatori hanno scovato una galassia che sta sopravvivendo alle “forze fameliche” di un buco nero continuando a far nascere nuove stelle. La scoperta grazie a SOFIA

Si pensa che i buchi neri “più affamati” divorino così tanto materiale circostante da porre fine alla vita della galassia che li ospita. Questo processo è così intenso che crea un oggetto altamente energetico chiamato quasar, uno degli oggetti più luminosi dell’universo. Ora, i ricercatori hanno scoperto una galassia che sta sopravvivendo alle forze fameliche del buco nero continuando a far nascere nuove stelle, circa 100 masse solari all’anno di nuove stelle. La scoperta dell’Osservatorio stratosferico per l’astronomia a infrarossi (SOFIA), può aiutare a spiegare come sono nate le galassie massicce, anche se l’universo oggi è dominato da galassie che non formano più stelle. 

Questo ci mostra che la crescita dei buchi neri attivi non ferma la nascita delle stelle istantaneamente, il che va contro tutte le attuali previsioni scientifiche“, ha detto Allison Kirkpatrick dell’Università del Kansas a Lawrence Kansas e coautore dello studio. “Ci sta facendo ripensare alle nostre teorie su come si evolvono le galassie“.

CQ4479
Illustrazione della galassia chiamata CQ4479. Credit: NASA / Daniel Rutter

SOFIA

SOFIA, un progetto congiunto della NASA e del Centro aerospaziale tedesco, DLR, ha studiato una galassia a grandissima distanza, situata a più di 5,25 miliardi di anni luce di distanza chiamata CQ4479. Al centro c’è un tipo speciale di quasar che è stato recentemente scoperto da Kirkpatrick, chiamato “quasar freddo”. In questo tipo di quasar, il buco nero attivo sta ancora banchettando con materiale proveniente dalla galassia che lo ospita, ma l’intensa energia del quasar non ha devastato tutto il gas freddo, quindi le stelle possono continuare a formarsi e la galassia sopravvive. Questa è la prima volta che i ricercatori esaminano in dettaglio un quasar freddo, misurando direttamente la crescita del buco nero, il tasso di natalità delle stelle e quanto gas freddo rimane per alimentare la galassia

Il BOING 747 su cui è installato SOFIA
Il BOING 747 su cui è installato SOFIA. Credit: NASA

I quasar

I quasar sono notoriamente difficili da osservare perché spesso offuscano tutto ciò che li circonda. Si formano quando un buco nero particolarmente attivo consuma enormi quantità di materiale dalla galassia circostante, creando forti forze gravitazionali. Man mano che sempre più materiale gira sempre più velocemente verso il centro del buco nero, il materiale si riscalda e brilla intensamente. Un quasar produce così tanta energia che spesso offusca tutto ciò che lo circonda, accecando i tentativi di osservare la galassia che lo ospita. Le attuali teorie prevedono che questa energia riscaldi o espella il gas freddo necessario per creare stelle, fermandone la nascita e provocando un colpo letale alla crescita di una galassia.  

Quasar
Rappresentazione artistica di un quasar. Credit: ESO/M. Kornmesser

Invece di osservare direttamente le stelle appena nate, SOFIA ha utilizzato il suo telescopio da circa 2,7 metri per rilevare la luce infrarossa irradiata dalla polvere riscaldata dal processo di formazione stellare. Utilizzando i dati raccolti, gli scienziati sono stati in grado di stimare la formazione stellare negli ultimi 100 milioni di anni.  “SOFIA ci consente di vedere in questo breve lasso di tempo in cui i due processi possono coesistere“, ha affermato Cooke. “È l’unico telescopio in grado di studiare la nascita delle stelle in questa galassia senza essere sopraffatto dal quasar intensamente luminoso“. 

Ricerche future

Questa fase rappresenta l’inizio della morte di una galassia (non ha ancora ceduto agli effetti devastanti del quasar). È necessaria una ricerca continua con SOFIA per capire se molte altre galassie attraversano uno stadio simile, con una notevole crescita del buco nero centrale che delle stelle prima di raggiungere la fine della vita. Le future osservazioni con il James Webb Space Telescope, che dovrebbe essere lanciato nel 2021, potrebbero scoprire come i quasar influenzano la forma complessiva delle galassie che li ospitano. 

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